Desenhe as projeções de Fisher e especifique todos os estereoisômeros dos seguintes compostos. Em cada caso indique a relação entre os isômeros e a configuração de cada centro estereogênico. Especificando a ordem de prioridade dos grupos.
(c) 2-cloropentano
(c) 2-cloropentano
Passo 1
O enunciado pede: desenhar as projeções de Fisher e especificar todos os estereoisômeros do composto dado, indicando a relação entre esses isômeros e a configuração de cada centro estereogênico; além disso devo explicitar a ordem de prioridade dos grupos. O composto é o 2‑cloropentano, cujo esqueleto linear pode ser escrito como
.
Informações relevantes fornecidas:
Informações relevantes fornecidas:
- Estrutura:
. - Pedidos: (i) projeções de Fisher de todos os estereoisômeros; (ii) relação entre os isômeros; (iii) configuração de cada centro estereogênico; (iv) ordem de prioridade dos grupos no centro quiral.
Passo 2
Identificação dos centros estereogênicos. Vou examinar cada átomo de carbono para ver se tem quatro substituintes diferentes. No caso da estrutura
:
- O carbono em posição
é e está ligado a quatro grupos diferentes: , , (grupo metil) e (cadeia propila). Portanto o carbono é um centro estereogênico. - Todos os outros carbonos não são quirais (têm substituintes repetidos ou são
/ ).
Conclusão: há exatamente um centro estereogênico em
-cloropentano, portanto o número de estereoisômeros esperados é
(um par de enantiômeros).
Passo 3
Como atribuir prioridades (regras CIP) — aula rápida e aplicada. Regra básica: comparar os átomos diretamente ligados ao centro quiral pelo número atômico; maior número atômico → maior prioridade. Se houver empate (mesmo átomo ligado), compara-se os átomos ligados a esses átomos (lista em ordem decrescente de números atômicos), e assim por diante (regra do primeiro ponto de diferença).
Aplicando ao carbono quiral (
), os quatro substituintes imediatos são:
-
(átomo ligado: ) -
(átomo ligado: ) -
(átomo ligado: que por sua vez está ligado a ) -
(átomo ligado: que por sua vez está ligado a )
Compare os números atômicos imediatos:
-
tem → prioridade mais alta. - os dois grupos alkil começam com átomo
(empate), e tem → prioridade mais baixa ( ).
Desempate entre
e
: comparar os átomos ligados ao carbono primeiro de cada substituinte:
- para
: o carbono ligado tem substituintes → sequência . - para
: o carbono ligado tem substituintes (pois está ligado a outro carbono da cadeia) → sequência .
Como( ) > ( ), o grupo tem prioridade sobre .
Portanto a ordem de prioridade (do maior para o menor) é:
Passo 4
Como desenhar a projeção de Fisher para este caso (regra prática). Para um composto linear com um único centro quiral numa posição interior é usual colocar a cadeia principal vertical na projeção de Fisher e o centro quiral no cruzamento. Aqui a cadeia
pode ser desenhada com o carbono
no topo (
), o carbono
no centro (quiral) e a parte restante
embaixo. As ligações horizontais representam substituintes projetados para frente (vindos para o observador) e as verticais projetadas para trás. Assim as duas projeções de Fisher (os dois enantiômeros) são obtidas trocando a posição relativa de
e
nas barras horizontais.
Vou escrever as duas projeções em forma de cruz com rótulos (topo / esquerda / direita / base):
Isômero A:
topo:
esquerda: — centro — direita:
base:
topo:
esquerda:
base:
Isômero B (imagem espelho direta horizontal):
topo:
esquerda: — centro — direita:
base:
topo:
esquerda:
base:
Essas duas são as duas projeções de Fisher que representam os dois estereoisômeros possíveis.
Passo 5
Determinar a configuração de cada isômero (
ou
) a partir das Fischer (passo a passo didático).
Regra prática para Fischer:
- Se o substituinte de menor prioridade (
, aqui ) estiver em posição vertical (ou seja, na linha vertical da Fischer — projetado para trás), então basta traçar a sequência : sentido horário = , sentido anti‑horário = . - Se
estiver em posição horizontal (na barra horizontal — projetado para frente), então o resultado obtido traçando deve ser invertido (trocar ), porque o menor grupo está vindo para o observador.
Aplicando ao nosso caso: em ambas as Fischer acima o
está numa posição horizontal (aponta para frente), então terei que inverter o sentido que eu observar ao traçar
.
Agora faço os passos concretos para cada isômero:
Isômero A (Fisher com
à esquerda e
à direita):
- Prioridades:
(esquerda), (embaixo), (topo), (direita). - Traço
: esquerda baixo topo. Se olhar no plano da folha, essa sequência descreve um movimento no sentido anti‑horário (counterclockwise). - Como o grupo de menor prioridade (
) está em posição horizontal (apontando para frente), inverto o resultado. Anti‑horário observado corresponderia a se estivesse para trás, então invertendo obtemos .
Logo Isômero A é o enantiômero de configuração
em
.
Isômero B (Fisher com
à direita e
à esquerda):
- Prioridades:
(direita), (embaixo), (topo), (esquerda). - Traço
: direita baixo topo. No plano isso é um movimento no sentido horário (clockwise). - Novamente
está em posição horizontal (para frente), então inverto o resultado. Horário observado corresponderia a se estivesse para trás, invertendo obtemos .
Logo Isômero B é de configuração
em
.
Relação entre os isômeros: os dois são imagens espelho não superponíveis (um par de enantiômeros). Não existem isômeros diastereoméricos aqui, pois há apenas um centro quiral.
Passo 6
Resumo curto e incentivo final. Encontramos as duas projeções de Fisher que representam os dois estereoisômeros do
-cloropentano; um é
e o outro é
, e eles são enantiômeros. A ordem de prioridade usada foi explicitada e justificada passo a passo. Vai dar certo na prova — lembra de sempre listar as quatro prioridades antes de determinar
e de verificar se o menor grupo aponta para frente ou para trás na Fischer!
Resposta
Isômero A (Fischer): topo
; esquerda
; direita
; base
— configuração:
.
Isômero B (Fischer): topo ; esquerda
; direita
; base
— configuração:
.
Relação entre os isômeros: enantiômeros (pares imagem‑espelho não superponíveis).
Ordem de prioridade (maior → menor): .
Isômero B (Fischer): topo
Relação entre os isômeros: enantiômeros (pares imagem‑espelho não superponíveis).
Ordem de prioridade (maior → menor):